3.4 波的干涉 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

第三章

机械波第4节

波的干涉思考并回答问题。思考1：.当教室内乐队合奏时，我们听到的某种乐器的声音与这种乐器独奏时发出的声音是否相同？这种声音是否受到了其他乐器的影响？[答案]

相同，没有受到其他乐器的影响。

[答案]

声音忽强忽弱，因为两个声波发生了干涉现象。正确的打“√”，错误的打“×”。（1）

两列波相遇后各自的振动特点不会受到影响。(

)√（2）

在两列相同波重叠的区域里，任何一个质点的振幅都等于原来振幅的2倍。(

)×（3）

两列波叠加时，质点的位移一定增大。(

)×（4）

只有频率相同的两列波才可以叠加。(

)×（5）

在振动减弱的区域，各质点都处于波谷。

(

)×任务1

波的叠加原理分析情境引入

演示实验：观察波的叠加现象

将一根水平长绳的两端分别向上抖动一下，在绳上分别产生相向传播的两列波；观察两列波的传播情况。问题引领1.你观察到什么现象？请从相遇时和相遇后做出描述。[答案]

两个波形相遇时，波形发生叠加，形成一个更高的波，此后又各自保持原有的特性（频率、波长、振幅、传播方向）继续向前传播。2.波的传播伴随振动形式的传播，当波峰到某质点处，与质点振动到波峰是一致的。那么，当两个波峰同时传到某一质点处，这个质点可能会发生怎样的状态变化呢？[答案]

质点的位移会变得更大。

知识生成1.波的独立性原理

两列水波相遇后彼此穿过，仍然保持各自的①___________，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样。运动特征2.波的叠加原理

在它们重叠的区域里，介质的质点②_______参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的③_________。同时矢量和应用探究[活动1]实验探讨：两个同学分别抓住绳子的两端，各自抖动一下，绳上产生两列凸起且相向传播的波，两列波相遇后是否还保持原来的运动状态继续传播？【提示】两列波相遇后仍然保持原来各自的运动状态继续传播，并没有受到另一列波的影响。[活动2]波的叠加原理

BD

分析问题.两列波在什么时刻开始相遇？两列波叠加时，质点振动都加强吗？

波的独立性传播原理

两列波相遇时，波仍然保持各自的运动特征，继续传播。其运动特征指的是波长、频率保持不变。任务2

探秘波的干涉情境引入

演示实验：观察水波的干涉

水槽中，波源是固定在同一个振动片上的两根细杆。当振动片振动时，两根细杆周期性地触动水面，形成两个波源。这两个波源发出的是频率相同的波。两列波的振动方向也相同，水面质点的振动都沿上下方向。问题引领1.你观察到什么现象？[答案]

水面上出现一条条相对平静的区域和激烈振动的区域，这两类区域在水面上的位置是稳定不变的。2.相对平静说明该区域的振动有什么特点？激烈振动又说明该区域的振动有什么特点？[答案]

相对平静说明该区域的振动幅度（振幅）较小，激烈振动说明该区域的振动幅度（振幅）较大。3.这种现象是由于两列波的叠加而产生的，如何利用波的叠加原理进行解释？

（2）干涉图样及其特征知识生成1.定义：频率④_______、相位差⑤_______、振动方向⑥_______的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，某些区域的振动总是减弱，这种现象叫作⑦___________。形成的这种稳定图样叫作⑧___________。相同恒定相同波的干涉干涉图样2.稳定干涉的必要条件（1）两列波的⑨_______必须相同。（2）两个波源的⑩_________必须保持恒定。频率相位差3.不仅水波会发生干涉现象，声波、电磁波等一切波，只要满足上述条件都能发生干涉。跟衍射一样，干涉也是波特有的现象。应用探究[活动1]

波的干涉图示分析

C

[活动2]计算加强点或者减弱点的个数

C

分析问题.（1）“水面平静”对应的物理语言是什么？水面平静处应满足什么条件？

1.（任务1）（多选）两列波在某区域相遇，下列说法正确的是(

@34@

)。A.两列波相遇时能够保持各自的状态互不干扰B.由于这两列波相遇时叠加，当它们分开时波的频率、